Алфавитный указатель | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я

Дислокация

Линейное несовершенство кристаллической решетки, которое в двух измерениях имеет размеры порядка атомных, а в третьем - значительно больший размер. От числа, характера расположения и подвижностей дислокаций в кристаллах зависят механические и многие физические свойства моно- и поликристаллов. Из-за наличия дислокаций прочность реальных кристаллов во много раз меньше, чем идеальных. В то же время значительное увеличение плотности дислокаций в металлических материалах приводит к повышению их прочностных характеристик после обработки давлением. Пластическая деформация осуществляется, главным образом, в результате движения дислокаций. Характеризуя линейные несовершенства кристаллического строения материалов, можно выделить краевые и винтовые дислокации.
+ - Краевая дислокация Щелкните, чтобы свернуть
Краевая дислокация характеризуется тем, что в какую-то часть кристаллической решетки как бы внедрена добавочная атомная плоскость, получившая название экстраплоскости. Поперечное сечение края экстраплоскости, называемой линией дислокации, состоит из наиболее упруго искаженной области кристаллической решетки размером от 2 до 5 периодов, а длина линии дислокации может достигать многих десятков тысяч периодов решетки.

Мерой искажения кристаллической решетки служит так называемый вектор Бюргерса, который получается, если провести замкнутый контур вокруг любого произвольного участка в идеальной решетке, а затем этот же путь повторить в реальном кристалле, заключив дислокацию внутрь контура. Можно заметить, что число атомов над экстраплоскостью в выделенном контуре будет на один ряд больше, чем под ней. Величина параметра кристаллической решетки, на которую отличается количество атомов над дислокацией и под дислокацией, получила название вектора Бюргерса.

+ - Винтовая дислокация Щелкните, чтобы свернуть
Винтовая дислокация образуется в результате частичного сдвига в кристалле по плоскости Q. Это линия EF, вокруг которой атомные плоскости изогнуты по винтовой поверхности. Обойдя верхнюю изогнутую атомную плоскость по часовой стрелке, приходим к краю второй атомной плоскости и т.д. В этом случае кристалл можно рассматривать как состоящий из одной атомной плоскости, закрученной по винтовой поверхности. Если в краевой дислокации вектор Бюргерса перпендикулярен линии дислокации, то в винтовой дислокации он параллелен ей.

Важной характеристикой дислокаций, находящихся в реальном материале, является их плотность - суммарная длина всех линий дислокаций в единице объема. У отожженных металлов она составляет 106…108 см-2, а после холодной пластической деформации - 1011…1012 см-2. Попытка увеличить плотность дислокаций свыше 1012 см-2 приводит к появлению трещин и разрушению металла.

+ - Первоначально дислокации возникают в процессе кристаллизации Щелкните, чтобы свернуть
Первоначально дислокации возникают в процессе кристаллизации и оказывают существенное влияние практически на все свойства материала. Кроме того, дислокации принимают участие в таких процессах, как рекристаллизация и фазовые превращения, где служат готовыми центрами этих превращений. Дислокации оказывают существенное влияние на скорость диффузии. Было замечено, что скорость диффузии вдоль дислокаций на несколько порядков выше, чем через кристаллическую решетку, в которой отсутствуют дислокации. Следует иметь ввиду, что дислокации оказывают влияние на формирование некоторых точечных дефектов (например, появление примесных атомов), увеличивая их плотность и уменьшая искажения решетки. Повышенная концентрация таких атомов вокруг дислокаций получила название атмосферы Коттрелла. Эта атмосфера мешает движению дислокаций, что приводит к упрочнению металла.
+ - Влияние дислокаций на прочность Щелкните, чтобы свернуть
Особенно велико влияние дислокаций на прочность. Из-за легкой подвижности дислокаций реальная величина предела текучести металлов оказывается примерно в 1000 раз меньше теоретического значения. Прочность материала возрастает с увеличением плотности дислокаций и уменьшением их подвижности. Наивысшую прочность, приближающуюся к теоретическому значению, можно получить в бездефектных кристаллах, так называемых «усов», образующихся при кристаллизации из газовой фазы.

Особое значение дислокации имеют в микроэлектронике, где они играют роль тонких проводящих каналов, вдоль которых легко перемещаются атомы примеси. Название термина происходить от латинского слова dislocatio - смещение, перемещение.


См. также:
Дискретность отработки перемещения   Диспергирование расплавленного металла или сплава

 

Понравился материал на сайте sl3d.ru? Поделитесь им!



Помощь проекту "Машиностроение. Толковый словарь терминов"

Если Вам не безразлично будущее сайта, и Вы чувствуете необходимость продолжения начатой нами работы, мы с благодарностью примем от Вас добровольные пожертвования. Размер и количество взносов - на Ваше усмотрение. Все собранные средства пойдут на развитие проекта. Мы будем благодарны за любое пожертвование!

Самое популярное

Новые термины
справочник